一種使用硅凝膠制備導熱硅橡膠的方法及制品技術

本發明專利技術公開了一種使用硅凝膠制備導熱硅橡膠的方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)原料的預備；(2)導熱硅橡膠A組分配制；(3)導熱硅橡膠B組分配制；(4)導熱硅橡膠的制備；(5)導熱硅橡膠的硫化成型。本發明專利技術提供的方法工藝簡單，生產效率高，混合過程不需要加熱升溫，硫化的溫度也比較低，無需二次硫化，能耗低，符合節能減排的要求；硅凝膠的性能穩定，不會出現批次性能的波動，由此方法制備的導熱硅橡膠的性能也比較穩定；制備的導熱硅橡膠可以是具有流動性的導熱材料，適合用作導熱灌封膠；也可以是粘稠狀的導熱硅橡膠，適宜硫化成型制成導熱片材，用于各種各樣的散熱模組裝配。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于導熱高分子復合材料
，涉及到一種導熱硅橡膠的制備方法及其制品。
技術介紹
傳統導熱材料多為金屬和金屬氧化物及其它非金屬材料(如石墨、炭黑、AIN陶瓷、SiC陶瓷等)，用其作為填料導熱效果非常好，在同等條件下，熱阻抗要小于其它導熱材料，一直都被廣泛使用。但隨著科學技術的進步和エ業生產的發展，許多特殊場合如航空、航天和電子電氣領域對導熱材料提出了新的要求，希望材料具有優良的綜合性能，既能夠為電子元器件提供安全可靠的散熱途徑，又能起到絕緣和減振作用，因此，導熱硅橡膠成了其中的典型代表。 普通硅橡膠的導熱性能較差，熱導率通常只有O. 2ff/m · K左右；加入導熱填料可提高硅橡膠的導熱性能。常用的導熱填料有金屬粉末(如Al、Ag、Cu等)、金屬氧化物(如Al203、Mg0、Be0等)、氮化物(如Si3N4、AlN、BN等)及非金屬材料(如SiC、石墨、炭黑等)。同金屬粉末相比，金屬氧化物、氮化物的導熱性雖然較差，但能保證硅橡膠具有良好的電絕緣性能。金屬氧化物中，Al2O3是最常用的導熱填料；氮化物中，BN、AlN是最常用的導熱填料。目前，制備導熱硅橡膠的方法基本上如下ー是使用硅油或生膠與導熱填料先使用開煉機或密煉機加熱攪拌混合均勻制備成基膠，然后把基膠、抑制劑和交聯劑混合制成分成A組分，把基膠和催化劑混合均勻制成B組分，最后把A、B組分按照一定的比例混合均勻，在80 150°C硫化成型；ニ是直接在開煉機上先把硅油或生膠與導熱填料開煉均勻，然后依次加入抑制劑、交聯劑、其他助劑和催化劑，在180°C左右進行一段硫化成型，再ニ段硫化。如專利號為CN200810046554. X和CN102220006. X的專利技術專利，基本上是采用上述步驟。這些制作方式的存在以下的不足一是制備的エ藝過程比較復雜，需要多次加熱攪拌或加熱硫化，能耗高，不利于節能減排；ニ是由于硅橡膠原材料批次之間的不穩定性，如果按照同一配方生產制備出來的產品在性能上可能會比較容易出現不一致，表現在硫化后的產品硬度可能與原料的標準值有比較大的差距，造成產品的不穩定。
技術實現思路
針對上述現有技術不足，本專利技術的目的是提供ー種使用硅凝膠制備導熱硅橡膠的方法，由此制得的導熱硅橡膠材料具有突出的耐高低溫、耐輻射和高度的柔韌性，并且生產效率高，能耗低。本專利技術為實現上述目的所采用的技術方案是ー種使用硅凝膠制備導熱硅橡膠的方法，包括以下步驟(I)原料的預備原料的各組分及重量份為硅凝膠A組分100份，導熱填料(用于導熱硅橡膠A組分)300-900份，硅凝膠B組分100份， 導熱填料(用于導熱硅橡膠B組分)300-900份；(2)導熱硅橡膠A組分配制將硅凝膠A組分和導熱填料混合，加入攪拌機中于室溫下攪拌30 60分鐘，獲得導熱硅橡膠A組分；(3)導熱硅橡膠B組分配制將硅凝膠B組分和導熱填料混合，加入攪拌機中于室溫下攪拌30 60分鐘，獲得導熱硅橡膠B組分；(4)導熱硅橡膠的制備在室溫下將等質量導熱硅橡膠A、B組分充分混合均勻，確保物料的溫度不超過40°C，然后在真空度O. 06MPa O. 09MPa脫泡約5 30分鐘，制成導熱硅橡膠；(5)導熱硅橡膠的硫化成型將已經經過脫泡處理的導熱硅橡膠放入預制的模具中，在80 150°C硫化成型，制得導熱硅橡膠片材。所述的ー種使用硅凝膠制備導熱硅橡膠的方法，步驟⑴中硅凝膠A組分是含有こ烯基硅油和催化劑成分的種類，硅凝膠B組分是含有こ烯基硅油、含氫硅油和抑制劑成分的種類。所述的步驟(I)中的導熱填料是金屬粉末(如銀粉、鋁粉、銅粉等)、金屬氧化物(如氧化鎂、氧化鋁、氧化鋅等)和氮化物(如氮化鋁、氮化硼、氮化硅等)其中的ー種或幾種。所述的ー種使用硅凝膠制備導熱硅橡膠的方法，步驟(I)中的導熱填料為同一種類導熱填料不同粒徑粉末分布的混合搭配組成，或其中的一種導熱填料的単一粒徑粉末單獨組成。所述的ー種使用硅凝膠制備導熱硅橡膠的方法，步驟(2)和(3)攪拌過程中控制室溫可以通過冷卻裝置或調整攪拌速度控制物料溫度不超過45°C。 所述的方法制備的導熱硅橡膠，其由如下重量份的原料制成 硅凝膠A組分100份，導熱填料(用于導熱硅橡膠A組分)300-900份，硅凝膠B組分100份，導熱填料(用于導熱硅橡膠B組分)300-900份；其中，硅凝膠A組分中含有こ烯基硅油和催化劑成分，硅凝膠B組分中含有こ烯基硅油、含氫硅油和抑制劑成分。所述硅凝膠的性能參數為混合粘度(mPaS)為310-600，錐入度(l/10mm)為130-270。所述的導熱填料是金屬粉末(如銀粉、鋁粉、銅粉等)、金屬氧化物(如氧化鎂、氧化鋁、氧化鋅等)和氮化物(如氮化鋁、氮化硼、氮化硅等)其中的ー種或幾種。所述的導熱填料為同一種類導熱填料不同粒徑粉末分布的混合搭配組成，或其中的一種導熱填料的単一粒徑粉末單獨組成。和現有技術相比，本專利技術提供的導熱硅橡膠的制備方法，采用特定性能的硅凝膠，不需要再添加抑制劑、交聯劑以及其他助劑，從而使制備エ藝簡便易行，生產效率高，混合過程不需要加熱升溫，硫化的溫度也比較低，無需二次硫化，能耗低，符合節能減排的要求；使用的硅凝膠性能穩定，不會出現批次性能的波動；制備的導熱硅橡膠可以是具有流動性的導熱材料，適合用作導熱灌封膠；也可以是粘稠狀的導熱硅橡膠，適宜先硫化成型制成導熱片材，用于各種各樣的散熱模組裝配。本專利技術提供的導熱硅橡膠，所使用的硅凝膠是低度交聯聚硅氧烷組成的一類低模量凝膠材料。這種凝膠可在-65°C 200°C的溫度范圍內長期保持弾性，它具有優良的電氣性能和化學穩定性能，使本專利技術產品具有耐水、耐臭氧、耐氣候老化、憎水、防潮、防震、無腐蝕，且具有生理惰性、無毒、無味、易于灌注、能深部硫化、線收縮率低、操作簡單等優點，該產品具有獨特的理化性能，其中粘度和錐入度是其最為關鍵的兩個性能控制指標，本專利技術產品均可以達到優異的水平。附圖說明圖I :本專利技術的的エ藝流程示意圖。 具體實施例實施例I :本專利技術實施例提供的ー種使用硅凝膠制備導熱硅橡膠的方法，包括以下步驟(I)原料的預備原料的各組分及重量份為硅凝膠A組分100份，用于硅凝膠A組分的填料氧化鋁(中位粒徑粉末5微米)300份，硅凝膠B組分100份，用于硅凝膠B組分的填料氧化鋁(中位粒徑粉末5微米)300份；(2)導熱硅橡膠A組分配制將硅凝膠A組分和氧化鋁(中位粒徑粉末5微米)混合，加入攪拌機中于室溫下攪拌40分鐘，獲得導熱硅橡膠A組分；(3)導熱硅橡膠B組分配制將硅凝膠B組分和氧化鋁(中位粒徑粉末5微米)混合，加入攪拌機中于室溫下攪拌40分鐘，獲得導熱硅橡膠B組分；(4)導熱硅橡膠的制備在室溫下將等質量導熱硅橡膠A、B組分充分混合均勻，確保物料的溫度不超過40°C，然后在真空度O. 07MPa脫泡約20分鐘，制成導熱硅橡膠；(5)導熱硅橡膠的硫化成型將已經經過脫泡處理的導熱硅橡膠放入預制的模具中，在110°c硫化成型，制得導熱硅橡膠片材。所述的步驟(I)中硅凝膠A組分中含有こ烯基硅油和催化劑成分，硅凝膠B組分中含有こ烯基硅油、含氫硅油和抑制劑成分。所述硅凝膠的性能參數為混合粘度(mPaS)為310-600，錐入度(l/10mm)為130-270。所述的步驟(2)和(3)攪拌過程中控制室本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種使用硅凝膠制備導熱硅橡膠的方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)原料的預備：原料的各組分及重量份為：硅凝膠A組分？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？100份，用于導熱硅橡膠A組分的導熱填料？？？？？？？？？？？300？900份，硅凝膠B組分？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？100份，用于導熱硅橡膠B組分的導熱填料？？？？？？？？？？？300？900份；(2)導熱硅橡膠A組分配制：將硅凝膠A組分和導熱填料混合，加入攪拌機中于室溫下攪拌30～60分鐘，獲得導熱硅橡膠A組分；(3)導熱硅橡膠B組分配制：將硅凝膠B組分和導熱填料混合，加入攪拌機中于室溫下攪拌30～60分鐘，獲得導熱硅橡膠B組分；(4)導熱硅橡膠的制備：在室溫下將等質量導熱硅橡膠A、B組分充分混合均勻，確保物料的溫度不超過40℃，然后在真空度0.06MPa～0.09MPa脫泡約5～30分鐘，制成導熱硅橡膠；(5)導熱硅橡膠的硫化成型：將已經經過脫泡處理的導熱硅橡膠放入預制的模具中，在80～150℃硫化成型，制得導熱硅橡膠片材。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張安洪，劉燕鋒，
申請(專利權)人：東莞市萬鈞化工新材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：